數控機床位置檢測裝置的分類方法

時間：2023-09-26 14:06:07 曉怡數控機床我要投稿

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數控機床位置檢測裝置的分類方法

　　對于不同類型的數控機床，因工作條件和檢測要求不同，可以采用以下不同的檢測方式。下面是小編收集整理的數控機床位置檢測裝置的分類方法，僅供參考，大家一起來看看吧。

　　數控機床位置檢測裝置的分類方法

　　1、增量式和絕對式測量

　　增量式檢測方式只測量位移增量，并用數字脈沖的個數來表示單位位移(即最小設定單位)的數量，每移動一個測量單位就發出一個測量信號。其優點是檢測裝置比較簡單，任何一個對中點都可以作為測量起點。但在此系統中，移距是靠對測量信號累積后讀出的，一旦累計有誤，此后的測量結果將全錯。另外在發生故障時(如斷電)不能再找到事故前的正確位置，事故排除后，必須將工作臺移至起點重新計數才能找到事故前的正確位置。脈沖編碼器，旋轉變壓器，感應同步器，光柵，磁柵，激光干涉儀等都是增量檢測裝置。

　　絕對式測量方式測出的是被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標位置值，并且以二進制或十進制數碼信號表示出來，一般都要經過轉換成脈沖數字信號以后，才能送去進行比較和顯示。采用此方式，分辨率要求愈高，結構也愈復雜。這樣的測量裝置有絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤(或稱多圈式絕對編碼盤)等。

　　2、數字式和模擬式測量

　　數字式檢測是將被測量單位量化以后以數字形式表示。測量信號一般為電脈沖，可以直接把它送到數控系統進行比較、處理。這樣的檢測裝置有脈沖編碼器、光柵。數字式檢測有如下的特點：

　　(1)被測量轉換成脈沖個數，便于顯示和處理;

　　(2)測量精度取決于測量單位，與量程基本無關;但存在累計誤碼差;

　　(3)檢測裝置比較簡單，脈沖信號抗干擾能力強。

　　模擬式檢測是將被測量用連續變量來表示，如電壓的幅值變化，相位變化等。在大量程內做精確的模擬式檢測時，對技術有較高要求，數控機床中模擬式檢測主要用于小量程測量。模擬式檢測裝置有測速發電機、旋轉變壓器、感應同步器和磁尺等。模擬式檢測的主要特點有：

　　(1)直接對被測量進行檢測，無須量化。

　　(2)在小量程內可實現高精度測量。

　　3、直接檢測和間接檢測。

　　位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移，都可以稱為直接測量，可以構成閉環進給伺服系統，測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移;由于此種檢測方式是采用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行的測量。其優點是直接反映工作臺的直線位移量。缺點是要求檢測裝置與行程等長，對大型的機床來說，這是一個很大的限制。

　　位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電機軸上，測量其角位移，經過傳動比變換以后才能得到執行部件的直線位移量，這樣的稱為間接測量，可以構成半閉環伺服進給系統。如將脈沖編碼器裝在電機軸上。間接測量使用可靠方便，無長度限制;其缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差，從而影響測量精度。一般需對機床的傳動誤差進行補償，才能提高定位精度。

　　除了以上位置檢測裝置，伺服系統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的測速元件是測速發動機。

　　拓展：數控機床加工效率的制約因素與提高方法

　　近年來，數控機床被廣泛運用于裝備制造業。數控機床生產效率高、加工自動化程度高，產品質量穩定性好、且零件加工精度比較好。但是應用數控機床進行機械加工時加工效率會受到很多因素的影響。因此，分析制約數控機床機械加工效率提高的主要原因，明確制約數控機床機械加工效率提高的主要原因，提升數控機床機械加工效率已成為裝備制造業必須給予高度重視的課題。

　　1、制約數控機床機械加工效率提高的主要原因

　　1.1 操刀頻率與設置不合理

　　在進行大規模批量生產時，選擇適當的換刀方式可以縮短很多輔助時間，減少機床的磨損，降低維護成本，一定程度上提高經濟效益。現在大部分工廠的換刀頻率都不太合理，設置的走刀線路、選擇的夾具、刀具的安裝位置及其順序都缺乏詳細的步驟。這種馬虎的設計方案，很大程度上影響了機床的工作效率。

　　1.2 編程程序不符規范

　　數控機床的運行線路主要是根據提前設定的程序完成的，而程序都是由計算機編寫完成，所以說機床的運行步驟都由計算機程序控制。信息技術的迅速發展，也使得計算機程序在數控機床中得到大力推廣。但是不可否認的事實是，目前的計算機編程還是沒有達到最佳的運用狀態。由于當前的計算機編程較為復雜，所以在系統的調試與操作上具有一定的難度。自此，數控機床機械加工效率也得到了限制。

　　2、當前影響數控機床加工效率的重要因素有以下幾個方面

　　2.1 數控機床本身的可靠性不高

　　數控機床加工效率得不到提高的重點在于機床本身就缺乏可靠性。雖然我國使用的數控機床數量在逐漸增多，產品數量也越來越多，但很多設備的加工效率還是較低，導致生產的零件質量也不高。許多數控機床的加工路線設置不合理，所編的程序也不夠優化，大大降低了機床的加工效率。數控機床加工過程中設置的換刀點不合適，或者零件的加工參數恰當等，導致零件在切削加工后沒有達到要求，降低了零件的質量。

　　2.2 數控機床的維護工作不到位

　　目前而言，很多機床缺乏合理定期的維護，大多數單位也沒有專業的機床維護人員。數控機床在加工過程中不可避免地會碰到小問題，這是需要高水平的專業人員進行維修，但是正是由于這類技術專員的缺乏，也沒有定期檢查，造成了機床加工效率的降低。

　　2.3 數控機床的工作環境不理想

　　數控機床在運行期間需要依靠很多電力設備，所以也可以看到生產車間的環境都不太理想，也在一定程度上限制了機床加工效率的提高。而且，很多單位缺乏合理的管理，生產設備的安放比較密集，也阻礙了空氣的順暢流通，給數控機床買下了一定的安全故障。同時，有些機床設備處于潮濕的環境，或者在運行期間受到電磁干擾等，都會引起故障的發生。

　　3、提高數控機床機械加工效率的方法

　　3.1 提升管理、使用機床者的素質

　　與傳統的機床有所不同，數控機床的管理者們不應該沿用過去傳統機床的管理模式。在一些有過早期數控機床的管理實踐經驗的管理者們，對于數量較多的數控機床，也可以進行很好的集中管理。這樣管理方式非常有效，各自明確自己的分工，工藝生產部門和管理部門各司其職。有些有條件的企業，更好的結合了計算機系統進行生產的集成管理。這種管理模式的優點就是可以實現信息的集中和分享，節約生產過程中很多的準備時間，減少一些無意義的工作，提高機床的工作效率。

　　3.2 優化機床的加工程序及生產工藝路線

　　編程人員進行數控機床的編程時，要結合機床的刀具、對刀點、零件夾具和走刀路線等來編寫合適的數控程序。編程應當遵循簡單易懂的原則，減少刀具的空轉時間，合理使用各程序。有時為了加工方便，也會設置不同的坐標系，這樣可以提高加工效率。所以，不僅員工的操作技能，還有編程人員的編程水平，都直接影響著數控機床的加工效率。

　　工藝師們應結合數控設備各自不同的特點，參照機床刀具的不同安裝角度，將不同的刀具進行分類，這樣才能最大程度提高機床的工作效率。還可以按照工步對不同零件進行劃分，將工位相同的零件則可以進行集中加工，當對于零件精度沒有特殊要求，或者對一些孔隙位置要求不太嚴格時，可以采用最短的加工路線安排孔的加工順序，盡量縮短加工路線，節約加工時間，優化加工方法，最大程度地提高數控機床的加工效率。

　　3.3 合理選擇數控機床加工工藝

　　要想提高企業勞動生產率設備的機械加工效率，要從多方面入手，不能只著眼于加工本身，而更應當引進新工藝和新技術。要充分了解市場，對市場有敏銳的嗅覺，努力尋找和發現這些新工藝和新技術，可以結合以下幾方面 :

　　（1）對于硬度大，易破碎或型面復雜的零件，要采取特殊的加工方法。例如，在加工鍛模時，使用電火花的方法 ; 在加工沖模時，采取線切割方式 ; 在加工深孔時，結合激光工藝等。

　　（2）在生產毛坯過程中，采取冷熱擠壓、風力鑄造和精鍛等新技術。這些新的加工工藝可以提高毛坯的精度，減少加工量和刀具受損，提高經濟效益。

　　（3）盡量避免使用切削加工方法，改為少、無切削工藝。

　　（4）適當地完善一些加工方法。有時，在大批量制作零件的過程中，可以采取拉削、滾壓等工藝替代鉸、銑等加工方式。

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